Caratteristiche

In questa sezione le principali caratteristiche di Thea Render.

 

Biased/Unbiased Hybrid Engine

Biased/Unbiased Hybrid Engine

Originariamente esistevano solo rendering approssimati, dove la Global-Illumination era risolta per inversione ed interpolazione. Grazie ai computer sempre più potenti, sono finalmente emersi commercialmente i renderer di tipo UNBIASED. I renderer Unbiased richiedono generalmente un tempo più lungo di elaborazione, perché devono calcolare completamente l’illuminazione, ma con il vantaggio di un risultato più accurato. Un rendering UNBIASED di solito richiede di specificare solo pochi parametri, rendendo il setup molto semplice, ma nonostante questo i rendering di tipo BIASED sono ancora il riferimento quando si passa all’animazione.
Thea Render è la prima soluzione commerciale che contiene entrambi i motori “state-of-the-art”: BIASED and UNBIASED. Significa che i vantaggi di entrambi sono presenti all’interno della stessa ed unica soluzione. Entrambi i motori di rendering utilizzano gli stessi materiali e luci senza nessun ostacolo nascosto nell’utilizzare l'uno o l’altro. Non è quindi richiesto di convertire i materiali o i parametri per passare da un rendering UNBIASED a BIASED (e viceversa), perché è il lavoro che deve e può essere fatto automaticamente.
Sarete quindi in grado di realizzare velocemente animazioni di alta qualità di tipo BIASED e incredibili immagini di Rendering UNBIASED, dovete semplicemente scegliere.


Displacement Mapping

Displacement Mapping

Talvolta la complessità geometrica può essere un fattore limitante per il realismo nel rendering. L'effetto hard edges e un limitato numero di poligoni può determinare un effetto non realistico del rendering. Il classico metodo è di aumentare il livello di dettaglio geometrico agendo in modellazione e suddivisione, ma questo può risultare complesso da realizzare, oltre che rendere la scena più pesante da gestire. Il Displacement Mapping è un modo efficace per sfruttare la complessità geometrica con basso uso delle risorse del sistema.
Thea Render supporta il micro displacement-mapping come parte della descrizione del materiale. I calcoli necessari si svolgono durante il rendering (on the fly) mantenendo la luce della scena, vale a dire che le risorse richieste sono minime. È regolabile, ben integrato nell'editor dei materiali e ovviamente divertivi a giocarci!


Illuminazione Image-based

Illuminazione Image-based

Anche se i materiali sono la chiave per realizzare dei rendering molto realistici, l'illuminazione è la chiave per rivelare tutti gli attributi di questi materiali nel rendering stesso. Una illuminazione ricca e complessa di solito corrisponde al contenuto in frequenza e la variazione di intensità. Questa illuminazione complessa può essere creata catturando l'illuminazione dell'ambiente (con una camera fotografica) e creando un immagine ad alta gamma dinamica. Quest'immagine può quindi essere utilizzata come una fonte luminosa nell'ambiente virtuale.
Thea Render supporta illuminazioni basate su immagini per ogni tipo di mesh che agisca come varianti colore e Texture. Le immagini possono essere utilizzate per replicare l'illuminazione circostante (ambientale) ed inoltre, delle speciali immagini possono essere utilizzate per mappature di riflessione, rifrazione e di sfondo per incrementare ulteriormente l'aspetto realistico della scena.
I ben noti formati di alta gamma-dinamica HDR e OpenEXR sono supportati come input per l'illuminazione basata su immagine ed anche come formati di salvataggio dei rendering, utilizzabili poi come fonti-luminose.


Licenze nodo

L'acquisto di una licenza Thea Studio, comprende 2 licenze nodo, che installate su di pc in rete con il computer che esegue la licenza Studio, vanno a contribuire al processo di render, accorciando significativamente i tempi di attesa complessivi del processo.


Materiali traslucidi - Sub-Surface Scattering

Il Sub-surface scattering (SSS) si riferisce agli oggetti dove la luce entra da un certo punto, subisce uno o più eventi di scattering ed esce in un altro punto della superficie. Può essere considerato come un caso speciale di scattering volumetrico.
Thea Render è dotato di un modello speciale che contiene insieme tutti i parametri di tutte le superficie e media. Utilizzando il modello più accurato, è possibile creare materiali sorprendentemente realistici, che vanno dal latte alle materie plastiche (definiti in modo approssimato nei renderer di alto livello di tipo unbiased).
Poiché Thea Render supporta lo scattering volumetrico, il sub-surface scattering è supportato esternamente (in modo unbiased). Una soluzione approssimata è disponibile con il motore biased di Thea Render per produrre risultati rapidi.


Motion Blur - sfocatura

È noto che le telecamere (e l'occhio umano) non possono realizzare una foto istantanea dell'ambiente. Tra il tempo che trascorre dall'apertura alla chiusura del diaframma, la luce entra attraverso la lente della fotocamera e colpisce il film (o matrice CCD nelle macchine fotografiche digitali). Durante questo periodo, denominato tempo di scatto, gli oggetti sono in movimento nella scena e questo movimento viene registrato nel film - un effetto chiamato motion blur. Più veloce è il movimento rispetto al tempo di scatto, più evidente sarà l'effetto.
Thea Render supporta l'effetto motion blur in modo accurato, trattando il tempo come parametro dell'illuminazione globale. Questo significa che, indipendentemente dal movimento dell'oggetto, grande o piccolo che sia, la sfocatura apparirà correttamente proprio come nell'uso di una vera e propria macchina fotografica.
Ancor più, l'applicazione Studio consente di modificare l'animazione rigida di un oggetto utilizzando i fotogrammi chiave, facilitando cosi l'apparire dell'effetto. Il tempo di scatto e altri parametri delle telecamere possono essere definiti facilmente.


Performance superiori

Precisione e realismo sono quelle caratteristiche che fanno di Thea Render una soluzione esclusiva, ma questo non sarebbe sufficiente se la velocità di realizzazione del rendering non è sufficiente per realizzare il lavoro. Thea Render utilizza tecniche di design e algoritmi di livello superiore per realizzare velocemente il rendering e le prestazioni sono scalabili in funzione della complessità della scena.
Molti programmi di rendering si basano sulla forza bruta delle ottimizzazioni che fondamentalmente sono una riscrittura del codice per sfruttare le capacità del processore. Tenendo sempre in considerazione questo tipo di ottimizzazione, Thea Render introduce tecniche innovative, che si basano su ottimizzazioni di natura algoritmica; questa è la chiave per incrementare le prestazioni e la ragione particolare per cui Thea Render può realizza rendering di qualità in modo veramente veloce, anche nelle prime fasi di analisi, ed allo stesso tempo in futuro sarà possibile sfruttare la forza bruta del processore per ulterioi ottimizzazioni.


Profondità di campo - Depth of Field

Le telecamere reali non possono realizzare le foto mantenendo tutti gli oggetti nella scena nettamente definiti. A causa delle lenti sottili utilizzate per l'acquisizione e la messa a fuoco della luce sulla pellicola (o CCD per le fotocamere digitali), un piccolo oggetto puntiforme nel mondo reale viene proiettato su un cerchio approssimato nel piano dell'immagine (noto come cerchio di confusione nella foto). Questo cerchio ha una dimensione varia a seconda della fotocamera e la posizione relativa dell'oggetto. Gli oggetti che sono alla giusta distanza (la distanza focale) e interni a un intervallo (che sono chiamati piano vicino e lontano) sono proiettati con un minimo cerchio di confusione e risultano nitidi e ben definiti sull'immagine. Gli oggetti che sono più vicini o più lontani rispetto a questa distanza diventano sfocati sull'immagine; maggiore è la distanza, più sarà marcata la sfocatura.
Thea Render supporta telecamere con lente sottile con impostazioni simili (rapporto focale e diaframma) a una macchina fotografica reale. Inoltre, la messa a fuoco automatica e la profondità di campo possono essere definiti dall’interfaccia utente. Questo significa una definizione veloce della profondità di campo e immagini di migliore qualità. La profondità di campo viene calcolata esternamente in tutti i motori di rendering; non viene calcolata come post-processo, ma integrata direttamente nel motore di rendering e conseguentemente con un calcolo reale delle profondità di campo.
La profondità di campo può essere utilizzata per guidare efficacemente l'attenzione dell’osservatore su alcune parti dell'immagine. Mettendo a fuoco alcune parti e sfocandone altre, possiamo definire indirettamente quali sono le parti più importanti dell'oggetto da far risaltare.


Rendering “Physically-based”

Il rendering “Physically-based” utilizza dei modelli non determinati da equazioni, il cui scopo è di simulare un fenomeno con la realtà, ma che sono basati sulla reale proprietà fisica e che soddisfano le leggi della fisica. Il vantaggio di tale approccio è che tutte le indicazioni visive delicate diventano evidenti; alcune di loro sono solitamente non realizzabili con un modello di analisi di tipo non basato sul fenomeno fisico (o fisico-plausibile). Queste indicazioni visive rendono il vostro rendering molto più realistico.
Thea Render contiene i modelli physically-based di tutti i livelli: materiali, illuminazione solare-cielo di tipo fisico, ed è settato in modo che questi modelli non penalizzino le prestazioni del rendering. Godetevi le combinazioni di materiali energy conservative, le riflessioni caustiche UNBIASED di illuminazione solare sull'acqua, la gestione accurata dei materiali traslucidi (sub-surface scattering) e molti altri. Non c'è bisogno per l'utilizzo di quantità insignificanti, che non hanno una rappresentazione fisica e risultano difficili da comprendere.


Simulazione della luce

La simulazione della luce accurata risolve il problema della “global illumination” controllato dall'equazione rendering (o l’equazione del rendering volumetrico quando sono presenti media partecipanti). Questa equazione è così speciale perché la sua espansione determina una serie infinita; in sostanza significa lavorare con dimensioni molto grandi. Questo determina diversi problemi di natura numerica e di stabilità.
Il problema della “global illumination” è stato tradizionalmente risolto con metodi di discretizzazione, come una variante del metodo “elementi finiti”, ma queste tecniche sono troppo grossolane per la qualità richiesta dall’occhio umano; inoltre, si tratta di metodi che richiedono notevoli risorse di calcolo. I metodi stocastici possono raggiungere il livello attuale in altro modo, cioè senza inserire nessun BIAS (bilanciamento). Applicando progressivamente il metodo stocastico, si può raffinare l'immagine per passi successivi.
Thea Render si sviluppa su una base matematica che combina le migliori tecniche numeriche. Inoltre, Thea Render può realizzare in modo accurato la simulazione luminosa volumetrica, soluzione che spesso non è presente in altri prodotti di rendering di alto livello. Con il calcolo completo delle spettro visibile, siete certi che nessun dettaglio luminoso verrà perso.


Unbiased Relight istantaneo

Anche se l'illuminazione globale è un problema di difficile soluzione, c'è qualcosa di molto interessante da considerare. La soluzione del problema è la stessa sia che nell'equazione vengano utilizzate tutte le luci insieme per risolvere tutto il calcolo in una volta sola, sia che siano analizzate separatamente le singole luci per combinarne il risultato alla fine. Questo è possibile grazie all’equazione lineare delle fonti di illuminazione.
Thea Render sfrutta questo aspetto al fine di eseguire il rendering in una sola volta, ed essere ancora in grado di unire le soluzioni con pesi diversi e cambiare l'illuminazione nel post-processo. L'intero processo, chiamato Thea Relight, può essere utilizzato per creare delle bellissime animazioni di illuminazione.
Relight è facile da usare e Thea Render viene fornito con un editor integrato di fotogrammi per creare animazioni direttamente all'interno dell'applicazione Studio. Le luci possono cambiare colore e intensità da fotogramma a fotogramma, o addirittura essere attivate o disabilitate. Possono essere creati Gruppi di luci controllabili insieme.


Versione Thea Render Studio

Sin dall'inizio è stato dedicato molto tempo per creare una versione specifica Studio che si integrasse strettamente al motore di rendering, ma non eravamo soddisfatti di un’interfaccia semplice Open Render, e siamo andati molto oltre. La versione Studio fornita con Thea Render è una parte vitale del prodotto, fin dall'inizio abbiamo prestato grande attenzione a un design non modale ed ergonomico, e allo stesso tempo esteticamente superiore.
Con Thea Studio si ottiene uno stager completo per realizzare la scena grazie al supporto OpenGL con vari strumenti avanzati come il pennello di istanze, l’editor animazione e il rendering interattivo. Scopri l'innovativo editor dei materiali, fortemente integrato con il System-Material di Thea, e gli altrettanto innovativi Editor Texture e Colore. L'importanza della Studio è che potete editare e modificare una scena con il controllo completo del motore di rendering.
In Thea Render Studio tutto è al posto giusto, garantendo una facile curva di apprendimento. Con il supporto dei Theme e la sua interfaccia moderna, Thea Render Studio è semplicemente la soluzione standalone migliore disponibile.


Visualizzazione e design

Il rendering è sempre stato un elemento chiave per i grafici, illustratori, animatori e architetti. Può rivelarsi altresì molto importante anche per i Designers.
Utilizzando il System-Material, possono essere creati materiali di grande apparenza, accurati e convincenti, il che aiuta non solo a impressionare i vostri clienti, ma anche a visualizzare il prodotto in una fase preliminare, consentendo di apportare modifiche al progetto. Create materiali superiori o approfittate delle librerie di materiali predefiniti.
Utilizzare l'editor integrato di materiali e vedere come cambiando una Texture cambia l'aspetto generale e l'impressione del vostro progetto, di sicuro rende più facile cambiare anche in corso d'opera. Accurate campionature di dati possono essere utilizzate esternamente per renderizzare fenomeni complessi, come ad esempio la dispersione. I campi di applicazione possono variare dall'interior-design all'abbigliamento, agli strumenti musicali ai gioielli. Dedicate un po’ del vostro tempo per valutare Thea Render per il design del vostro prodotto e la sua presentazione.


“Material System” avanzato

Esiste un po’ di confusione sull'affermazione che un renderer sufficientemente accurato possa produrre rendering realistici, ma non è vero: il modello che descrive i materiali utilizzati è la chiave per produrre un rendering realistico e convincente. Questo è il motivo per cui spesso si dice che il sistema dei materiali è il “cuore” del render.
In Thea Render, è presente un numero limitato di materiali ma molto realistici realizzati utilizzando i modelli più accurati “physically-based”. Questi materiali sono utilizzati come elementi in un sistema denominato layering (strati), progettato per produrre combinazioni di materiali di tipo energy-conservative. Il nuovo sistema è un’innovazione di Thea Render che ne trae vantaggio per migliorare i risultati ottenibili nella definizione dei materiali.
Inoltre, il “material system” è facile da utilizzare grazie all’Editor Materiali integrato, progettato esattamente per combinare il “material system” e ottimizzarne lo sviluppo. Il sistema di layering è utilizzato in modo diretto dall’utente; l’aggiunta di strati (coatings) e la sovrapposizione o miscelatura di sotto-strati è realizzata facilmente.

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